(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料側電極層、固体電解質層、酸素側電極層が積層されているとともに、燃料側電極層と電気的に接続されたインターコネクタを備える燃料電池セルを複数配列し、隣接する前記燃料電池セル同士を電気的に接続してなるセルスタックであって、前記燃料電池セルの配列方向の端部における前記燃料電池セルの電気抵抗が、前記燃料電池セルの配列方向の中央部における前記燃料電池セルの電気抵抗よりも高いことを特徴とするセルスタック。
【請求項２】
請求項１記載のセルスタックを収納容器内に収納してなることを特徴とする燃料電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の燃料電池セルを配列し、隣接する前記燃料電池セル同士を電気的に接続してなるセルスタックおよび燃料電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代エネルギーとして、燃料ガスと空気（酸素含有ガス）とを用いて電力を得ることができる燃料電池セルを複数個配列し、電気的に直列に接続してなるセルスタックと、該セルスタックを収納容器内に収納した燃料電池モジュールが種々提案されている。
【０００３】
この燃料電池モジュールにおいて発電に用いる燃料ガスとしては水素ガスが用いられ、水素ガスを燃料電池セルの燃料側電極層に接触させ、かつ酸素含有ガスを燃料電池セルの酸素側電極層に接触させ、所定の電極反応を生じさせることにより発電が行われる。
【０００４】
ここで、複数個の燃料電池セルを配列してなるセルスタックが多数提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
図５は、このようなセルスタックの模式図を示したものである。図５（ａ）は従来のセルスタック５１をマニホールド６２に設けた状態を概略的に示した側面図、図５（ｂ）は（ａ）の一部拡大断面図であり、燃料電池セル５２を複数個一列に配列して並べるとともに、隣接する燃料電池セル５２間の間隔を均一とし、その間に集電部材５３ａが配置されている。なお、図５（ｂ）において図５（ａ）で示した破線で囲った部分の対応する部分を明確とするため矢印にて示している。
【０００６】
燃料電池セル５２は、支持基板５８上に、燃料側電極層５５、固体電解質層５６および酸素側電極層５４を順次積層してなり、酸素側電極層５４と反対側の支持基板５８上には、インターコネクタ５７が形成され、インターコネクタ５７の上面には、Ｐ型半導体からなる被覆層６１が形成されている。支持基板５８にはガス通路５９が形成されている。
【特許文献１】特開２００３−３０８８５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
セルスタック５１を構成する燃料電池セル５２は、発電に伴い熱を生じる。この燃料電池セル５２の発電により生じた熱は、隣接する燃料電池セル５２との隙間等から放散される。
【０００８】
そして、燃料電池セル５２を複数個配列してなるセルスタック５１においては、燃料電池セル５２は発電時に燃料電池セル自身のジュール熱や反応熱により熱エネルギーを放散するが、特に燃料電池セル５２の配列方向ｘの中央部（中央の破線で囲った部分Ｍ）に配置された複数個の燃料電池セル５２においては、燃料電池セル５２の両側に多数の燃料電池セル５２が配置されているため、熱エネルギーが放散されにくく比較的に高温となる傾向にある。
【０００９】
しかしながら、燃料電池セル５２の配列方向ｘの端部（端部の破線で囲った部分Ｓ）に配置された複数個の燃料電池セル５２は、隣接して配置された燃料電池セル５２が少ない、もしくは存在しないこととなり、熱エネルギーを放散しやすく、これにより、燃料電池セル５２の配列方向ｘの端部に配置された燃料電池セル５２の温度が低下する傾向にある。
【００１０】
そのため、セルスタック５１の燃料電池セル５２の配列方向ｘの端部における燃料電池セル５２の発電量が少なくなり、燃料電池モジュール全体としての発電効率が低下するという問題があった。
【００１１】
本発明は、燃料電池セルの配列方向の端部における燃料電池セルの温度を上昇できるセルスタックおよび燃料電池モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のセルスタックは、燃料側電極層、固体電解質層、酸素側電極層が積層されているとともに、燃料側電極層と電気的に接続されたインターコネクタを備える燃料電池セルを複数配列し、隣接する前記燃料電池セル同士を電気的に接続してなるセルスタックであって、前記燃料電池セルの配列方向の端部における前記燃料電池セルの電気抵抗が、前記燃料電池セルの配列方向の中央部における前記燃料電池セルの電気抵抗よりも高いことを特徴とする。
【００１３】
本発明のセルスタックでは、燃料電池セルの配列方向（以下、セル配列方向ということがある）の端部における燃料電池セルは、セル配列方向の中央部における燃料電池セルよりも電気抵抗が高いため、発電中にセル配列方向の端部における燃料電池セルがセル配列方向の中央部における燃料電池セルよりも発熱し、セル配列方向の端部における燃料電池セルの温度が上昇し、セル配列方向の中央部における燃料電池セルの温度に近づけることができ、セルスタックのセル配列方向における温度分布をほぼ均一化することができる。これにより、セルスタックのセル配列方向の端部における燃料電池セルの発電反応を促進することができ、この部分の燃料電池セルの発電量を増加できる。
【００１４】
すなわち、セルスタックのセル配列方向の端部に配置された燃料電池セルは、隣接する燃料電池セル数が少ない、もしくは存在しないこととなり、熱エネルギーを放散しやすいため、温度が低下する傾向にあるが、本発明では、セル配列方向の端部における燃料電池セルがセル配列方向の中央部における燃料電池セルよりも抵抗が高いため、発熱し、セル配列方向の端部における燃料電池セルの温度を上昇させ、セル配列方向の中央部における燃料電池セルの温度に近づけることができ、これにより、セルスタックのセル配列方向における温度分布をほぼ均一化することができる。
【００１７】
さらに、前記複数の燃料電池セルは、導電性支持基板に、燃料側電極層、固体電解質層、酸素側電極層を順次積層してなり、前記燃料電池セルの配列方向の端部における前記燃料電池セルの導電性支持基板の電気抵抗は、前記燃料電池セルの配列方向の中央部における前記燃料電池セルの導電性支持基板よりも高く設定することができる。これらの電気抵抗を具体的に高くする構成の場合、端部の方を高く設定する部材以外の部材は、中央部と端部では同じ電気抵抗である。
【００１８】
本発明の燃料電池モジュールは、上記セルスタックを収納容器内に収納してなることを特徴とする。このような燃料電池モジュールでは、セルスタックのセル配列方向における温度をほぼ均一化できるため、燃料電池モジュールとして、発電効率を向上できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のセルスタックは、セル配列方向の端部における燃料電池セルの電気抵抗が、セル配列方向の中央部における燃料電池セルよりも高いため、発電中にセル配列方向の端部における燃料電池セルがセル配列方向の中央部における燃料電池セルよりも発熱し、セル配列方向の端部における燃料電池セルの温度が上昇し、セル配列方向の中央部における燃料電池セルの温度に近づけることができ、セルスタックのセル配列方向における温度分布をほぼ均一化することができる。従って、セルスタックのセル配列方向の端部における燃料電池セルの発電反応を促進することができ、この部分の燃料電池セルの発電量を増加でき、これにより、燃料電池モジュールの発電効率を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、セルスタック１を有するセルスタック装置１０を示し、（ａ）はセルスタック装置１０を概略的に示す側面図、（ｂ）は（ａ）のセルスタック装置１０の一部拡大断面図であり、（ａ）で示した破線で囲った部分を抜粋して示している。なお、（ｂ）において（ａ）で示した破線で囲った部分の対応する部分を明確とするため矢印にて示している。また、図１中において破線で示した矢印は、酸素含有ガスの流れ方向を示している。
【００２１】
ここで、セルスタック装置１０は、支持基板８上に、燃料側電極層５、固体電解質層６および酸素側電極層４を順次積層してなる燃料電池セル２の複数個を一列に配列し、電気的に直列に接続してなるセルスタック１を、燃料電池セル２を一列に配列した状態でマニホールド１２に固着して形成されている。隣接する燃料電池セル２間には、集電部材３ａが介装されるとともに、燃料電池セル２の配列方向ｘ（以下、セル配列方向ｘという）の両側から端部集電部材３ｂを介して燃料電池セルスタック１を保持部材１３で挟持しており、この状態で燃料電池セル２に燃料ガスを供給するマニホールド１２に立設し固着されている。
【００２２】
なお、燃料電池セル２および保持部材１３の一端（下端部）は、例えば耐熱性に優れたガラスシール材（図示せず）によりマニホールド１２に埋設され接合されている。
【００２３】
本実施形態において、燃料電池セル２は中空平板状とされ、一対の対向する平坦面をもつ柱状の導電性支持基板８の一方の平坦面上に燃料側電極層５、固体電解質層６及び酸素側電極層４が積層され、他方の平坦面上に燃料側電極層５と電気的に接続するインターコネクタ７が設けられている。また導電性支持基板８の内部には反応ガス（燃料ガス）を流通するための燃料ガス流路９が設けられている。本発明においては、このような形状を中空平板型という。
【００２４】
また、インターコネクタ７の外面（上面）にはＰ型半導体からなる被覆層１１が設けられている。集電部材３ａを、被覆層１１を介してインターコネクタ７に接続させることにより、両者の接触がオーム接触となり、電位降下を少なくし、集電性能の低下を有効に回避することが可能となる。なお、燃料電池セル２を構成する各部材については後に詳述する。
【００２５】
また、上記形態では、導電性支持基板８と燃料側電極層５を別個に設けたが、燃料側電極層を兼ねる導電性支持基板の表面に、固体電解質層６および酸素側電極層４を順次積層して燃料電池セル２を構成することもできる。
【００２６】
そして、本発明のセルスタック１は、セル配列方向ｘの両端部における燃料電池セル２は、セル配列方向ｘの中央部における燃料電池セル２よりも高抵抗とされている。燃料電池セル２以外のスタック１構成部材は、セル配列方向ｘの両端部と中央部で同一とされている。燃料電池セル２の抵抗については、上記中空平板型の燃料電池セル２では、酸素側電極層４と被覆層１１との間の抵抗を測定することにより、抵抗値を得ることができる。尚、インターコネクタ７の外面にＰ型半導体からなる被覆層１１を設けない場合には、酸素側電極層４とインターコネクタ７との間の抵抗を測定することにより、抵抗値を得ることができる。
【００２７】
具体的には、発電温度において、電子負荷装置により、一定の電流を取り出す際の電圧を計測することにより、具体的な抵抗値を測定することができ、セル配列方向端部とセル配列方向中央部における燃料電池セル２の抵抗値を比較することができる。また、同様な計測におけるインピーダンス解析（コールコールプロット）により電池の実抵抗を求めることができる。
【００２８】
燃料電池セル２の抵抗値を変化させるには、燃料電池セル２を構成する部材の抵抗値を変化させれば良い。例えば、燃料電池セル２の酸素側電極層４の抵抗値を、セル配列方向ｘ端部とセル配列方向ｘ中央部とで変えれば良い。酸素側電極層４の抵抗値のみならず、インターコネクタ７の抵抗値、燃料側電極層５の抵抗値、さらには導電性支持基板８の抵抗値、固体電解質層６の抵抗値をセル配列方向ｘ端部とセル配列方向ｘ中央部とで変えれば良い。
【００２９】
酸素側電極層４、インターコネクタ７、燃料側電極層５、さらには導電性支持基板８、被覆層１１は、導電性であるため、セル配列方向ｘ端部の燃料電池セルの抵抗値を高くするには、酸素側電極層４、インターコネクタ７、燃料側電極層５、さらには導電性支持基板８、被覆層１１、電解質６の構成材料を変更し、高抵抗材料で構成されるセルを端部に配置する。もしくは構成材料に絶縁材料を添加し、セル配列方向ｘ中央部の絶縁材料の量よりも多くすれば良い。従って、材料特有の抵抗値を予め計測しておくか、もしくは具体的な抵抗値を測定することなく、酸素側電極層４、インターコネクタ７、燃料側電極層５、さらには導電性支持基板８、被覆層１１を構成する絶縁材料の量を測定することにより、抵抗値の大小を決定できる。
【００３０】
例えば、酸素側電極層４の抵抗値を変更する場合、燃料電池セル２を構成する部材のうち酸素側電極層４以外の部材の材料を同じとし（電気抵抗は中央部と端部で同じ）、例えば酸素側電極層４を構成する材料を変更することにより、燃料電池セル２の電気抵抗を変更できる。燃料電池セル２の電気抵抗を変化させるには、燃料電池セル２を構成する部材のうち２つ以上の部材の構成材料を変更しても良い。
【００３１】
なお、本発明において、セル配列方向ｘの中央部（以下、セル配列方向ｘ中央部と略する場合がある。）における燃料電池セル２とは、複数個の燃料電池セル２のセル配列方向ｘにおける中央の燃料電池セルだけの場合もあるが、その近傍に配置された燃料電池セルを含む場合もある。
【００３２】
また、セル配列方向ｘの端部（以下、セル配列方向ｘ端部と略する場合がある。）における燃料電池セル２とは、セル配列方向ｘの端の燃料電池セル２の場合もあるが、その近傍に配置された燃料電池セルを含む場合もある。
【００３３】
本発明では、少なくとも、セル配列方向ｘの一方の端部の燃料電池セル２の電気抵抗が、セル配列方向ｘ中央部の燃料電池セル２よりも高ければ良く、セル配列方向ｘの両端部の燃料電池セル２がセル配列方向ｘ中央部の燃料電池セル２よりも高抵抗であっても良い。
【００３４】
本発明では、例えば、セル配列方向ｘの中央を中心として、セル配列方向ｘにおけるセルスタックの長さの１／３の領域に配置された燃料電池セル２を、セル配列方向ｘ中央部の燃料電池セル２とすることができ、また、セル配列方向ｘの両端から中央部にかけてスタック長さの１／３の領域に配置された燃料電池セル２を、セル配列方向ｘの両端部の燃料電池セル２とすることができる。なお、セル配列方向ｘの両端部の燃料電池セル２、セル配列方向ｘ中央部の燃料電池セル２のいずれにも属さない燃料電池セル２を配置することもできる。
【００３５】
本発明のセルスタック１では、セル配列方向ｘにおける両端部の燃料電池セル２は、セル配列方向ｘの中央部の燃料電池セル２よりも高抵抗とされているため、セル配列方向ｘ端部の燃料電池セル２がセル配列方向ｘ中央部の燃料電池セル２よりも発熱し、セル配列方向ｘ端部の燃料電池セル２の温度を上昇させ、セル配列方向ｘ中央部の燃料電池セルの温度に近づけることができ、これにより、セルスタック１のセル配列方向ｘにおける温度分布をほぼ均一化することも可能となる。
【００３６】
本発明では、燃料電池セル２自体を発熱体として用いるため、例えば保持部材１３を発熱体して用いる場合よりも、燃料電池セル２を直接的に効率良く加熱できるとともに、
スタックの発電量に応じた負荷に対しての追従性がよく、いかなる負荷状態においても追従性よく中央部と端部を均熱化することができる。
【００３７】
本発明のセルスタック１を構成する他の部材について、以下に説明する。
【００３８】
集電部材３ａおよび端部集電部材３ｂは、弾性を有する金属または合金からなる部材あるいは金属繊維または合金繊維から成るフェルトに所要の表面処理を加えた部材から構成することができる。
【００３９】
酸素側電極層４は、一般的に用いられるものであれば特に制限はなく、例えば、いわゆるＡＢＯ３型のペロブスカイト型酸化物からなる導電性セラミックスから形成することができ、かかるペロブスカイト型複合酸化物としては、遷移金属ペロブスカイト型酸化物、特にＡサイトにＬａを有するＬａＭｎＯ３系複合酸化物、ＬａＦｅＯ３系複合酸化物、ＬａＣｏＯ３系複合酸化物の少なくとも１種が好適であり、６００〜１０００℃程度の作動温度での電気伝導性が高いという点からＬａＦｅＯ３系複合酸化物が特に好適である。尚、上記ペロブスカイト型複合酸化物においては、ＡサイトにＬａと共にＳｒなどが存在していてもよいし、さらにＢサイトには、ＦｅとともにＣｏまたはＭｎが存在していてもよい。酸素側電極層４はガス透過性を有していることが必要であり、開気孔率が２０％以上、特に３０〜５０％の範囲にあることが好ましい。
【００４０】
このような酸素側電極層４の抵抗を高くするには、酸素側電極層の開気孔率を高くするもしくは厚みを増加する、もしくは構成材料を高抵抗のペロブスカイト型複合酸化物を利用する、またはペロブスカイト型複合酸化物にＡｌ２Ｏ３やＹ２Ｏ３などの絶縁材料を添加することにより達成することができる。
燃料側電極層５は、一般的に公知のものを使用することができ、多孔質の導電性セラミックス、例えば希土類元素が固溶しているＺｒＯ２またはＣｅＯ２（絶縁材料の一種）とＮｉおよび／またはＮｉＯとから形成することができる。  このような燃料側電極層５の抵抗を高くするには、ＺｒＯ２またはＣｅＯ２等の絶縁材料を増加させることにより達成することができる。
固体電解質層６は、電極間の電子の橋渡しをする電解質としての機能を有していると同時に、燃料ガスと酸素含有ガスとのリークを防止するためにガス遮断性を有することが必要とされ、３〜１５モル％の希土類元素が固溶したＺｒＯ２から形成される。なお、上記特性を有する限りにおいては、他の材料等を用いて形成してもよい。
【００４１】
このような固体電解質層６の抵抗（イオン導電性）を高くするには、たとえば固体電解質の厚みを厚くする、Ｙ２Ｏ３、Ｓｃ２Ｏ３、ＣａＯ等の希土類元素の種類、固溶量を変更する、また母材のＺｒＯ２をＣｅＯ２、ＬａＧａ系に変更することでも抵抗を変化することができる。
【００４２】
インターコネクタ７は、導電性セラミックスから形成することができるが、燃料ガス（水素ガス）および酸素含有ガス（空気等）と接触するため、耐還元性及び耐酸化性を有することが必要であり、それゆえランタンクロマイト系のペロブスカイト型酸化物（ＬａＣｒＯ３系酸化物）が好適に使用される。インターコネクタ７は支持基板８に形成された燃料ガス通路９を通る燃料ガスおよび支持基板８の外側を流動する酸素含有ガスのリークを防止するために緻密質でなければならず、９３％以上、特に９５％以上の相対密度を有していることが好ましい。  このようなインターコネクタ７の抵抗を高くするには、たとえばＭｇＯの固溶量を変える、ＭｇＯ添加量を増やすなどの材料自身の抵抗を増加することにより達成することができる。
【００４３】
支持基板８は、例えば中空平板型の支持基板とすることができる。そのような支持基板８としては、立設方向に細長く延びる板状片であり、平坦な両面と半円形状の両側面を有する。支持基板８には内部を立設方向に貫通する複数個（図１（ｂ）においては６個）の燃料ガス通路９が形成されている。導電性支持基板８は、所要ガス透過性を備えるために開気孔率が３０％以上、特に３５〜５０％の範囲にあるのが好適であり、そしてまたその導電率は３００Ｓ／ｃｍ以上、特に４４０Ｓ／ｃｍ以上であるのが好ましい。
【００４４】
支持基板８としては、燃料ガスを燃料側電極層５まで透過するためにガス透過性が要求され、例えば導電性セラミックスや、鉄属金属成分と特定の希土類酸化物とからなるサーメット等を用いることができる。
【００４５】
このような支持基板８の抵抗を高くするには、導電性を保つ範囲内で例えば絶縁材料である希土類酸化物量を増加する、または導電性支持基板の気孔率を高くすることにより達成することができる。
【００４６】
燃料電池セル２の各々は、燃料ガスを供給するマニホールド１２の上壁（天板）に、例えば耐熱性に優れたガラスシール材によって接合され、燃料電池セル２の燃料ガス通路９は、燃料ガス室（図示せず）に連通せしめられる。
【００４７】
さらに、被覆層１１としては、遷移金属ペロブスカイト型酸化物からなる層を例示することができる。具体的には、インターコネクタ７を構成するランタンクロマイト系のペロブスカイト型酸化物（ＬａＣｒＯ３系酸化物）よりも電子伝導性が大きいもの、例えば、ＢサイトにＭｎ、Ｆｅ、Ｃｏなどが存在するＬａＭｎＯ３系酸化物、ＬａＦｅＯ３系酸化物、ＬａＣｏＯ３系酸化物などの少なくとも一種からなるＰ型半導体セラミックスを使用することができる。このような被覆層１１の厚みは、一般に、３０〜１００μｍの範囲にあることが好ましい。
【００４８】
このような被覆層１１の抵抗を高くするには、被覆層１１の厚みを増加する、もしくは構成材料を高抵抗のペロブスカイト型複合酸化物を利用する、またはペロブスカイト型複合酸化物にＡｌ２Ｏ３やＹ２Ｏ３などの絶縁材料を添加することにより達成することができる。
【００４９】
また、上記のいずれの構成部材においても抵抗を高くするためには構成部材の厚みを厚くすることでも達成することができる。
【００５０】
本発明の燃料電池モジュールは、上述したようなセルスタック装置１０と、燃料電池セル２に酸素含有ガス（通常は空気である）を供給するための酸素含有ガス供給手段とを収納容器内に収納することにより、本発明の燃料電池モジュールとすることができる。
【００５１】
図２は、本発明の燃料電池モジュールの一例を示す外観斜視図である。燃料電池モジュール１８は、直方体状の収納容器１９の内部に、上述したセルスタック１と燃料電池セル２に酸素含有ガスを供給するための酸素含有ガス供給手段２０とが収納されて構成される。なお、セルスタック１としては、図１に示したセルスタック１を用いた例を示している。
【００５２】
また、燃料電池セル２にて使用する水素ガスを得るために、天然ガスや灯油等の燃料を改質して水素ガスを生成するための改質器２１を燃料電池セルスタック１の上部に配置している。なお、図２おいてセルスタック装置１０は、改質器２１を含めた構成として示している。
【００５３】
また、図２おいては、収納容器１９の一部（前面および後面）を取り外し、内部に収納されているセルスタック装置１０を後方に取り出した状態を示している。ここで、図２示した燃料電池モジュール１８においては、セルスタック装置１０を、収納容器１９内にスライドして収納することが可能である。
【００５４】
図３は、図２で示す燃料電池モジュール１８の切断面線Ｘ−Ｘから見た断面図である。燃料電池モジュール１８を構成する収納容器１９は、内壁２２と外壁２３とを有する二重構造で、外壁２３により収納容器１９の外枠が形成されるとともに、内壁２２によりセルスタック１（セルスタック装置１０）を収納する発電室２４が形成されている。なお、内壁２２と外壁２３との間は、燃料電池セル２に導入する反応ガスの流路としており、例えば、燃料電池セル２に導入する酸素含有ガス等が流れる。
【００５５】
ここで内壁２２には、内壁２２の上面から燃料電池セルスタック１の側面側にまで延び、セルスタック１の配列方向における幅に対応し、内壁２２と外壁２３とで形成される流路に連通して、燃料電池セル２に酸素含有ガスを導入するための酸素含有ガス供給手段である酸素含有ガス導入部材２０が備えられている。また、酸素含有ガス導入部材２０の下端側（燃料電池セル２の下端側）には、燃料電池セル２に酸素含有ガスを導入するための吹出口２５が設けられている。
【００５６】
なお図３において、酸素含有ガス導入部材２０は、互いに所定間隔を空けて並設された一対の板部材により酸素含有ガス導入流路を形成し、下端側で底部材に接合して形成されている。また、図３においては、酸素含有ガス導入部材２０は、収納容器１９の内部に並置された２つのセルスタック１（セルスタック装置１０）間に位置するように配置されている。なお、酸素含有ガス導入部材２０は、収納されるセルスタック１の数により、例えばセルスタック１の両側面から挟み込むように配置してもよい。
【００５７】
また、酸素ガス導入部材２０の内部には、測温部２７を有する温度センサ２６（例えば熱電対等）が収納容器１９の上面側より挿入されている。それにより、セルスタック１（燃料電池セル２）の温度を測定することができる。また収納容器１９内には、適宜断熱材２８が配置されている。なお、温度センサ２６は複数配置しても良く、その場合、セルスタックの中央部と、端部に配置することが好ましい。
【００５８】
そして、セルスタック１は、マニホールド１２より燃料電池セル２に燃料ガスが供給されるとともに、燃料電池セル２に酸素含有ガスが供給され、これらを用いて発電が行なわれる。
【００５９】
図３においては、燃料電池セル２の配列方向に沿ってセルスタック１の側面側より、酸素含有ガス導入部材２０により酸素含有ガスが供給されるとともに、燃料電池セル２間を酸素含有ガスが流通する。
【００６０】
本発明の燃料電池モジュール１８は、セル配列方向ｘにおける温度分布を均一化できることから、セル配列方向ｘ端部における燃料電池セル２の発電を十分に行うことができ、発電効率がより向上した燃料電池モジュール１８とすることができる。
【００６１】
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。
【００６２】
例えば、本発明のセルスタックの説明において、燃料電池セル２が中空平板型の燃料電池セルを用いて説明したが、平板型燃料電池セルとセパレータを交互に積層した平板型のセルスタックや、円筒型の燃料電池セルを用いたセルスタックにも本発明を適用できる。さらに、例えば、図４に示すような平板型の燃料電池セルを用いたセルスタックにも、本発明を適用できる。
【００６３】
すなわち、図４のセルスタック装置は、円盤状の燃料電池セル３７が複数配列されてスタック３８が構成されており、円盤状の燃料電池セル３７の中央部には、スタック３８を貫通するようにマニホールド３９が設けられている。このマニホールド３９にガスが供給され、燃料電池セル３７に対して放射状にガスが供給されるように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明のセルスタックを有するセルスタック装置の一例を示し、（ａ）はセルスタック装置を概略的に示す側面図であり、（ｂ）は（ａ）のセルスタック装置の一部拡大断面図である。
【図２】本発明の燃料電池モジュールの一例を示す外観斜視図である。
【図３】図２に示す燃料電池モジュールのＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【図４】円盤状の燃料電池セルが配列されたセルスタックに本発明を適用した場合の側面図である。
【図５】従来のセルスタック装置の一例を示し、（ａ）はセルスタック装置を概略的に示す側面図であり、（ｂ）は（ａ）のセルスタック装置の一部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１、３８：セルスタック
２、３７：燃料電池セル
４：酸素側電極層
５：燃料側電極層
６：固体電解質層
７：インターコネクタ
８：支持基板
９：燃料ガス通路
１０：セルスタック装置
１８：燃料電池モジュール
１９：収納容器
【図１】
0005188227.tif 000002
【図２】
0005188227.tif 000003
【図３】
0005188227.tif 000004
【図４】
0005188227.tif 000005
【図５】
0005188227.tif 000006